TUGAS RANGKUMAN MATERI
JARINGAN DISTRIBUSI TEGANGAN RENDAH
Disusun untuk memnuhi tugas mata kuliah Sistem Distribusi dan Instalasi Listrik
Disusun Oleh:
Gilang Abdul JS (2019210020)
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DARMA PERSADA
2023
i
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ... i
DAFTAR TABEL ... iii
JARINGAN DISTRIBUSI TEGANGAN RENDAH ... 1
1. Pendahuluan ... 1
2. Dasar-Dasar Perancangan ... 1
2.1 Struktur Jaringan ... 2
2.2 Komponen Perlengkapan Utama ... 2
3. Sistem Tegangan ... 2
4. Tiang Penyangga Jaringan ... 2
4.1 Gaya-Gaya Mekanis pada Tiang Penyangga ... 2
4.2 Tinggi Tiang di Atas Permukaan Tanah ... 3
4.3 Pengaruh Kondisi Tanah ... 3
4.4 Penggunaan Kawat Peregang Atau Tiang Penegang (Stake Pole) ... 3
4.5 Batasan Non Teknis Memilih Kekuatan Tiang ... 4
4.6 Kekuatan Tiang Ujung ... 4
4.7 Kekuatan Tiang Sudut ... 5
5. Pembumian Pada Jaringan Distribusi Jaringan Tegangan Rendah ... 5
5.1 Pembumian Menurut PUIL ... 5
5.2 Pembumian pada PHB - TR (Rak TR) ... 6
5.3 Penghantar Pembumian dan Elektroda Bumi ... 6
6. Jaringan Udara Tegangan Rendah (JTR) ... 6
6.1 Jenis Penghantar Udara ... 6
6.2 Persilangan Dengan Kabel Telekomunikasi ... 7
ii
6.3 Jarak Antar Penghantar Telanjang ... 7
6.4 Jarak Bebas ... 7
6.5 Penghantar Udara Tak Berisolasi ... 8
7. Ketentuan Saluran Kabel Tegangan Rendah ... 8
7.1 Penanaman Kabel Tanah ... 8
7.2 Konstruksi Susunan Penanaman Kabel Tanah ... 8
7.3 Persilangan antar Kabel Tanah ... 9
7.4 Persilangan dengan Kabel Telekomunikasi ... 9
7.5 Persilangan dengan Utilitas Lain ... 9
PERTANYAAN... 10
iii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. 1 Jarak antara tiang dan ukuran penghantar ... 4
1
JARINGAN DISTRIBUSI TEGANGAN RENDAH
1. Pendahuluan
Pembahasan system distribusi tegangan rendah, tentang system secara umum, standard atau persyaratan yang harus dipenuhi, pengenalan material serta menampilkan gambar standard konstruksi yang diperoleh dari standard konstruksi PLN.
Jika dikaitkan antara gambar konstruksi yang disajikan dengan konstruksi yang ada di lapangan, maka akan sangat membantu dalam pemahaman konstruksi, sehingga dapat menerapkan dengan mudah jika kelak bekerja, khususnya dalam bidang perancangan, pelaksanaan dan pengawasan pekarjaan distribusi tegangan rendah, baik saluran udara maupun saluran bawah tanah (kabel tanah).
2. Dasar-Dasar Perancangan
Sistem Distribusi Tegangan Rendah merupakan bagian hilir dari suatu sistem tenaga listrik pada tegangan distribusi dibawah 1 Kilo Volt langsung kepada para pelanggan tegangan rendah.
Radius operasi jaringan distribusi tegangan rendah dibatasi oleh : - Susut Tegangan yang disyaratkan.
- Luas penghantar jaringan.
- Distribusi pelanggan sepanjang jalur jaringan distribusi.
- Sifat daerah pelayanan (desa, kota).
- Kelas pelanggan (pada beban rendah, pada beban tinggi).
Umumnya radius pelayanan berkisar 350 meter. Di Indonesia (PLN) susut tegangan diizinkan ± 5% - 10% dari tegangan operasi. Jaringan distribusi tegangan rendah dimulai dari sumber yang disebut Gardu Distribusi mulai dari panel hubung bagi TR keluar didistribusikan. Setiap sirkit keluar melalui pengaman arus disebut “penyulang / feeder”.
2 2.1 Struktur Jaringan
Struktur jaringan adalah radial murni atau radial open loop (bentuk tertutup namun operasi radial). Jarang sekali pelanggan dipasok dengan tingkat keandalan tinggi secara tertutup (loop) baik dari satu sumber ataupun dari sumber berlainan.
2.2 Komponen Perlengkapan Utama
Bahan Penghantar memakai 2 jenis, yaitu kabel Tunggal dan jamak atau berpilin (twisted).
Tiang penyangga memakai tiang dengan ketentuan sebagai berikut:
- Tiang besi panjang 7 meter, 9 meter atau dibawah saluran udara.
- Tiang beton, dengan panjang yang sama.
- Tiang kayu (sudah jarang dipakai).
- Pada daerah padat bangunan penghantar dengan konstruksi khusus.
3. Sistem Tegangan
Sistem tegangan 1 fasa (fasa satu) yang dianut ada 3 macam, yaitu 110 Volt, 220 Volt dan 250 Volt. Sistem tegangan dipilih mengikuti konsep teknis (Distribution System Engineering) yang dianut satu sama lain dapat berbeda, misalnya.
- Sistem Kontinental: 3 fasa – 3 kawat (Distribution Substation Concept) 3 fasa – 4 kawat.
- Sistem Amerika: 2 fasa – 3 netral (Multi Grounded).
- Sistem Kanada: 1 kawat (Swer).
4. Tiang Penyangga Jaringan
4.1 Gaya-Gaya Mekanis pada Tiang Penyangga
Tiang penyangga mengalami gaya-gaya mekanis terutama adalah gaya- gaya sebagai berikut.
- Beban penghantar yang dipikul.
- Beban akibat tiupan angin pada penghantar dan pada tiang itu sendiri.
3
- Regangan (tensile stress) penghantar logam akibat perubahan suhu lingkungan atau akibat adanya sambungan pelanggan).
- Beban akibat air hujan atau suhu didaerah dingin.
Beban-beban tersebut mempengaruhi kekuatan tiang penyangga. Kekuatan tiang didimensikan dalam satuan Newton atau daN (0,98 kg). Kekuatan tiang dihitung pada kondisi-kondisi yang minimum, sehingga didapatkan harga yang realistis. Kondisi tekanan angin maksimum adalah sebagai berikut.
- Temperatur kerja maksimum penghantar (60º C).
- Angka keamanan mekanis 0,5 (50%).
Sehingga tiang dengan fungsi sebagai penyangga diujung (akhir jaringan), di tengah, tiang sudut, akan mengalami total gaya mekanis yang berbeda.
4.2 Tinggi Tiang di Atas Permukaan Tanah
Sebagai pegangan pelaksanaan lapangan bagian yang tertanam pada tiang adalah sepanjang 1/6 x panjang total. Gaya-gaya mekanis terbesar pada 10 cm dibawah ujung tiang pada 1/6 tiang dan di dalam tanah. Sehingga pada bagian- bagian tersebut perlu diperhatikan kemampuan menahan bebannya.
4.3 Pengaruh Kondisi Tanah
Kondisi tanah yang rawan/ lunak dapat menyebabkan robohnya tiang penyangga. Pada dasarnya perlu diperhitungkan kekuatan tanah sehingga dapat diketahui jenis tanah lunak atau tidak. Berdasarkan hitungan tersebut dapat ditentukan perlu tidaknya memakai pondasi. Namun untuk tiang-tiang awal atau akhir, tetap diperlukan pondasi.
4.4 Penggunaan Kawat Peregang Atau Tiang Penegang (Stake Pole)
Kawat penegang dapat mengurangi beban mekanis tiang dan pemakaian tiang penopang. Sehingga tiang dengan kekuatan mekanis yang kecil dapat dipergunakan untuk menahan beban mekanis yang lebih besar. Konstruksi ini umum dipakai pada tiang-tiang akhir penghantar kecil dan tiang-tiang sudut.
4
4.5 Batasan Non Teknis Memilih Kekuatan Tiang
Masalah kekuatan mekanis penghantar besarnya beban pada titik tumpu dapat menyebabkan penghantar retak/ putus pada titik tersebut. Masalah lingkungan seperti terlalu panjangnya bentangan penghantar menyulitkan penarikan penghantar baik dari sudut konstruksi ataupun operasional atau dari segi kemanan lingkungan dan estika.
Pengaruh rute geografis jalur/ lintasan, tidak semua jalur jaringan pada lintasan yang lurus. Sehingga jarak gawang/ span hantar tiang penyangga di standarisir 40 meter dengan titik terendah jaringan pada lalu lintas berat dengan permukaan jalan minimum 6 meter pada temperatur menghantar 60ºC.
4.6 Kekuatan Tiang Ujung
Kekuatan tarik pada tiang bertumpu pada jarak 10 cm dari ujung atas tiang, beban kerjanya di standarisasi 200 daN, 350 daN, 500 daN, 800 daN, 1200 daN.
Berdasarkan hitungan-hitungan mekanis gaya-gaya yang terjadi pada tiang, maka batas maksimum rentangan dengan berbagai ukuran penghantar adalah sebagai berikut.
Tabel 1. 1 Jarak antara tiang dan ukuran penghantar Ukuran Penghantar
(mm2) 200 daN 350 daN 500 daN 800 daN
3 x 25 32 m 43 m 54 m 77 m
3 x 35 31 m 41 m 51 m 71 m
3 x 50 31 m 41 m 50 m 69 m
3 x 35 + 2 x 16 30 m 40 m 49 m 67 m
3 x 50 + 2 x 16 29 m 38 m 47 m 64 m
3 x 70 + 2 x 16 26 m 35 m 42 m 56 m
Catatan: Jarak gawang rata-rata diambil maksimum 45 meter, jarak minumum 6 meter dari atas permukaan jalan.
5 4.7 Kekuatan Tiang Sudut
Lintasan jaringan tidak selalu lurus, namun pada sejumlah titik terjadi pembelokan yang besar sudutnya berbeda-beda. Menghitung kekuatan tiang sudut dilaksanakan dengan rumus ilmu ukur sudut, dengan memmperhatikan susdut antara dua tarikan pada tiang sudut tersebut. Dalam kasus ini atau dicontohkan menghitung kekuatan tiang sudut dengan metoda polygondimana jumlah semua gaya sama dengan nol. Gaya Resultante adalah besarnya gaya rujukan untuk memilih kekuatan tiang sudut.
5. Pembumian Pada Jaringan Distribusi Jaringan Tegangan Rendah 5.1 Pembumian Menurut PUIL
Ketentuan-ketentuan tentang Pembumian Menurut PUIL adalah sebagai berikut.
- Semua bagian konduktif terbuka pada suatu instalasi harus dibumikan.
- Apabila jalur yang sama dipasang SUTM dan SUTR, maka pada setiap 3 tiang harus dipasang penghantar pembumian yang dihubungkan dengan penghantar netral.
- Nilai resistansi pembumian setiap 200 meter lintasan ( 5 gawang) tidak boleh melebihi dari 10 Ohm.
- Petunjuk praktis semua nilai resistansi pembumian maksimum sebesar 5 Ohm.
- Berdasarkan kekuatan mekanis luas penampang minimum penghantar pembumian adalah sebesar 50 mm2 dan terbuat dari tembaga.
- Sambungan penghantar bumi dengan elektroda bumi harus kuat secara mekanis atau elektris dan mudah dibuka untuk dilakukan pengujian resistansipembumian. Klem pada elektroda pipa harus memakai ukuran minimal 10 Ohm dan dilindungi dari kemungkinan korosi.
- Penghantar bumi harus dilindungi secara mekanis kimiawi dengan dimasukkan dalam pipa ½ inchi, setinggi 2,5 mm2, terminal klem ditanam 20 cm dibawah permukaan tanah.
- Elektroda batang dimasukkan tegak lurus ke dalam tanah. Panjangnya disesuaikan dengan kebutuhan dengan memperhatikan resistansi tanah.
6
- Untuk resistansi tanah P tidak sama dengan P, nilai pentanahan dikalikan PxP1. Resistansi pembumian total dari suatu instalasi pembumian belum dapat ditentukan dari hasil pengukuran tiap elektroda secara matematis. Untuk beberapa elektroda yang di paralel harus dihubung fisik / paralel sebelum di test.
5.2 Pembumian pada PHB - TR (Rak TR)
Prosedur instalasi pembumia PHB –TR / Rak TR di gardu distribusi harus memperhatikan jenis sistem pembumian yang dianut (TT, TN, IT).
- Bila rel netral dipakai sebagai rel proteksi (sistem TNC) rel proteksi harus dibumikan.
- Bila rel netral terpisah dari rel proteksi, maka hanya rel proteksi yang harus dibumikan.
- Bila saklar masuk dilengkapi dengan saklar arus sisa, maka rel netral tidak boleh dibumikan.
5.3 Penghantar Pembumian dan Elektroda Bumi
Elektroda Bumi adalah penghantar yang ditanam dalam bumi dan membuat kontak langsung dengan bumi. Penghantar Bumi yang tidak berisolasi ditanam dalam bumi dianggap sebagai bagian elektroda bumi. Umumnya elektroda bumi yang dipakai pada jaringan saluran udara tegangan rendah / menengah memakai elektroda barang. Sebelum dipasang harus diteliti dulu berapa resitance jenis tanah.
6. Jaringan Udara Tegangan Rendah (JTR) 6.1 Jenis Penghantar Udara
Jenis penghantar udara pada jaringan udara tegangan rendah adalah sebagai berikut.
- Penghantak tidak berisolasi A3C, BCC, A2C, ACSR.
- Pernghantar berisolasi (Jenis twisted cable yang umumnya dipakai NYM-T, NYMZ, NFYM, NFY, NF2X, NFA2X, NFA2X, NFA2XSEY- T (TWISTED CABLE).
7
6.2 Persilangan Dengan Kabel Telekomunikasi
Kabel telekomunikasi harus di bawah penghantar udara tegangan rendah.
- TWISTED CABLE: Berjajar 1 meter, Mersilang 0,3 meter.
- TAK BERISOLASI: Berjajar / Berisolasi 1 meter.
6.3 Jarak Antar Penghantar Telanjang
Jarak antara ini bergantung atas jarak titik tumpu jaringan (jarak gawang):
Jarak Gawang Jarak Antara 6 S/D 10 meter 20 CM 10 S/D 40 meter 25 CM
Jarak lendutan (SAG) dengan permukaan tanah diukur dari titik terendah sekurang-kurangnya:
Penghantar Tak Berisolasi Berisolasi Jalan Umum 5 Meter 4 Meter Halaman Rumah 5 Meter 3 Meter 6.4 Jarak Bebas
Jarak bebas (ruang bebas) penghantar tak berisolasi dengan benda lain (pohon, bangunan). Pada dasarnya tidak boleh bersinggungan dan jarak yang dipersyaratkan 0,5 meter. Pada konstruksi saluran udara baik tak berisolasi ataupun berisolasi (twisted cable). Umumnya mengikuti ketentuan Pemerintah Daerah setempat atau ketentuan departemen yang memerlukan, seperti.
Sudut lintasan jalan raya maksimum 15º
SAG: Jalan Umum 6 meter Jalan Kecil 5 meter Pekarangan 3 meter Sungai 6 meter
8 6.5 Penghantar Udara Tak Berisolasi
Penghantar udara tak berisolasi tegangan rendah di atas atap bangunan instalasi penghantar adalah sedemikian sehingga tidak menganggu perbaikan atap bangunan. Jarak dengan bagian bangunan sebagai berikut.
- Minimal 1,5 meter dari bagian bangunan termasuk antena, cerobong.
- Minimal 2,5 meter (diluar jangkauan tangan) dari balkon bordes, lorong, panggung yang dalam keadaan biasa dikunjungi umum.
Ketentuan tersebut diatas tidak berlaku Ketika:
- Boleh berjarak 1,25 meter dengan sudut atap 45º, diatas atap yang tidak umum dikunjungi orang.
- Konstruksi sambungan rumah dengan atap 15º.
7. Ketentuan Saluran Kabel Tegangan Rendah 7.1 Penanaman Kabel Tanah
Memperhatikan jenis dan macam isolasi dan isolasi pelindung kabel.
Contoh :
- Kabel tanpa pelindung pipa baja harus dilindungi secara mekanis.
- Kabel dengan pelindung netral jacket dapat ditanam langsung.
Memperhatikan kondisi kimiawi dan pengaruh gangguan mekanis, namun untuk perlindungan mekanis dianggap cukup.
- Ditanam 0,8 meter dibawah jalan raya utama.
- Ditanam 0,6 meter dibawah jalan yang tidak dilalui kendaraan.
7.2 Konstruksi Susunan Penanaman Kabel Tanah
Ditanam diselimuti pasir dengan ketebalan 20 cm. Dipasang pelindung mekanis, seperti Beton, bata, atau batu pelindung. Kabel tanah TR dipasang diatas kabel rumah TM dan dibawah kabel telekomunikasi.
9 7.3 Persilangan antar Kabel Tanah
Harus dilakukan tindakan perlindungan, kecuali salah satu kabel telah dilindungi secara mekanis oleh sekat beto atau bahan semacam dengan tebal dinding minimum 6 cm. Tindakan proteksi kabel bagian bawah dipasang pelindung mekanis misalnya bata, pipa belah dari beton, minimum 1 meter panjangnya. Lebar tutup pelindung minimum 5 cm lebih lebar dari kabel yang dilindungi. Hal yang sama untuk kabel tanah dibagian atas.
7.4 Persilangan dengan Kabel Telekomunikasi
Bagian atas kabel tanah harus dilindungi dengan pipa beton belah atau plat beton dari bahan yang tidak mudah terbakar. Untuk jarak kabel TR dengan kabel Telkom, d ≤ 0,3 meter diatas kabel tanah perlu ditambah plat beton minimum ukuran 1 x 1 meter dengan tebal 2 cm.
Jika kabel tanah TR sejajar dengan kabel telekomunikasi, harus diselubungi dengan pipa plat atau pipa beton belah sekurang-kurangnya mempunyai panjang, minimum 1 meter.
7.5 Persilangan dengan Utilitas Lain
Rel Kereta Api dan fasiltasnya. Tidak diperbolehkan mendekati rel kereta api pada jarak 2 meter kecuali persilangan.
Contoh konstruksi persilangan pada standard konstruksi PLN Distribusi Jakarta,.ditanam dengan pipa gas 2 meter dibawah.rel.kereta.dengan kedua ujung pipa menjorok 2 meter dari sisi rel terluar. Jika menyilang atau berdekatan dengan jarak lebih kecil dari 0,3 meter dengan kabel instalasi listrik. Perusahaan Kereta Api harus dilindungi dengan pipa yang tidak dapat terbakar atau PVC. Ujung pipa dipanjangkan 0,5 dari sisi silang terujung.
10
PERTANYAAN
1. Apa saja hal yang membatasi radius operasi jaringan distribusi tegangan rendah?
2. Apa saja ketentuan tiang penyangga jaringan distribusi tegangan rendah?
3. Bagaimana prosedur instalasi pembumian PHB –TR / Rak TR di gardu distribusi?
